Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları
Yazarlar
Yayınlar
- MakaleAçık Erişim2026Aluminum Recovery and Process Optimization from High-Silica Kemiklitepe (Türkiye) Bauxite Ore by the Alkaline Roasting-Water Leaching Method
Uysal, Turan
In this study, an innovative and environmentally friendly alternative method was investigated for aluminum recovery from diasporic bauxite, classified as a critical raw material, without using caustic soda. Within this context, the alkaline roasting–water leaching combination was applied to enhance aluminum recovery from high-silica bauxite ore. Optimization of the process parameters was carried out using Response Surface Methodology (RSM). The effects of key parameters, roasting temperature, milling time, and ball-to-powder/ore ratio (BPR), on Aluminum (Al) dissolution were systematically evaluated through the RSM design. The reliability of the model was confirmed by ANOVA analysis, and the regression results indicated that the coefficient of determination (R²) exceeded 90% for all responses, demonstrating a strong model fit. According to the optimization outcomes, the optimum conditions were determined as a roasting temperature of 919 °C, a milling time of 90 minutes, and a BPR of 23. Water leaching results revealed that aluminum recovery increased by approximately 26% in the ore roasted at 1000 °C compared to the raw (unroasted) ore. Overall, the findings indicate that the alkaline roasting–water leaching method is a promising alternative for processing high-silica bauxite deposits.
- MakaleAçık Erişim2025Microstructural investigation of geopolymer composites obtained from recyclable waste materials
Çavdar, Özlem; Temizer, Hülya
Today, researchers are exploring materials that could replace cement and provide solutions for utilizing waste products. In this study, a binder was formulated using 85% blast furnace slag and 15% fly ash. Three different additives—marble powder, strontium mineral waste, and titanium dioxide—were incorporated as partial replacements for blast furnace slag at ratios of 5%, 5%, and 1%, respectively, to create geopolymer mortars. The impact of these additives on the flexural and compressive strength of the mortars was evaluated. Furthermore, SEM/EDX analysis was performed to assess the microstructural effects of the additives. The findings revealed that titanium dioxide resulted in the highest compressive strength, recorded at 65.7 MPa. The SEM/EDX analysis suggested that the samples demonstrated a homogeneous internal structure, indicating a robust bond among the components of the matrix.
AtıfOpenAlex2TR Dizin1
İncele - MakaleYalnız künye2025Effect of Chromium Addition on ZA40 Alloy Fabricated by Powder Metallurgy Method
Aydin, Kemal
The aim of this study is to develop and investigate the properties of chromium powder-reinforced metal-metal composites using powder metallurgy methods with a ZA40 alloy matrix. To analyze the effect of varying chromium particle amounts on ZA40-Cr composites, samples with chromium weight percentages of 5%, 10%, and 15% were produced. To ensure uniform distribution of chromium particles, the matrix and composite powders were mixed in ball mills for five hours. These powders were then hot-pressed under an argon gas atmosphere at 500°C and 500 MPa pressure for two hours to form the samples. The samples were evaluated by determining the microstructure, hardness, density, and tensile properties of the ZA40-Cr metal-metal composites with varying chromium content. Porosity and relative density results revealed that increasing Cr content increased porosity while reducing relative density. Hardness measurements showed that the sample with 10% Cr addition exhibited the highest hardness value (182 Brinell). However, increased porosity in the 15% Cr sample caused a decline in hardness. Tensile strength tests indicated that the sample with 10% Cr addition achieved the highest strength (240 MPa). The results demonstrated that the reinforcement of the ZA40 matrix with Cr particles at specific ratios enhanced the mechanical performance, but that excessive Cr content adversely affected the properties due to increased porosity. The optimum Cr content was determined to be 10%, providing the best mechanical properties. This study highlights the potential of ZA40-Cr composites as cost-effective and high-performance materials for engineering applications.
- MakaleAçık Erişim2024AlSi10Mg alaşımının içyapı ve mekanik özellikleri üzerine sıcak presleme yönteminin etkisi
Beder, Murat
Bu çalışmada, sıcak presleme yöntemi kullanılarak üretilen ve farklı presleme sıcaklıklarında yoğunlaştırılan AlSi10Mg alaşımının mikroyapısı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi araştırılmıştır. Bu amaçla AlSi10Mg alaşımı numunelerine soğuk presleme (N0) ve 450 oC (N1), 500 oC (N2), 550 oC (N3) sıcaklarında sıcak presleme işlemi uygulanmıştır. Soğuk presleme yapılan N0 numunesindeki porozite miktarının N1, N2 ve N3 numunelerine göre yüksek olduğu ve artan sıcaklıkla yoğunluk değerlerinin arttığı, porozite miktarının ise azaldığı belirlenmiştir. Ayrıca, içyapı incelemelerinde artan sıcaklıkla birlikte içyapıdaki silisyum (Si) parçacıklarının giderek küreselleştiği ve yapı içerişe homojen bir şekilde dağıldığı gözlenmiştir. Buna göre, N0, N1, N2 ve N3 kodlu numunelerde en yüksek sertlik değerini yaklaşık %45’lik artış sergileyen N3 numunesi göstermiştir. Buna ilaveten N0, N1, N2 ve N3 numunelerinin yoğunluk değerleri sırasıyla 2.3523, 2.6165, 2.6191 ve 2.6287 gr/cm3 olarak belirlenmiştir. Çekme dayanım değerlerinde ise en yüksek çekme dayanım değeri N3 numunesinde 186 MPa olarak, en düşük çekme dayanım değeri ise N1 numunesinde 156 MPa olarak belirlenmiştir. Buna göre N3 numunesi N1 numunesine göre %20 oranında daha yüksek çekme dayanımı performansı sergilemiştir. Numunelere uygulanan bütün pres sıcakları için çekme ve darbe kırılma yüzeylerinin yarılma düzlemlerinden ve yırtılma sırtlarından oluştuğu belirlenmiştir. Ayrıca, çekme ve darbe deneylerinden elde edilen kırılma yüzeylerinde, artan presleme sıcaklığı ile sertliğin artmasından dolayı yarılma düzlemlerinin genişliklerinin arttığı tespit edilmiştir.
AtıfOpenAlex1TR Dizin2İncele - MakaleAçık Erişim2023Bir Diş İmplant Protezinde Sıcaklık ve Gerilme Dağılımının İncelenmesi
Aygün, Cemalettin; Taşdemir, İkram
Günümüzde, implant uygulamalarının artan başarı oranları ve kullanım sıklığı, diş hekimliği alanında dişsel implantlara çekmiştir. Bu çalışmada bir diş implant protezindeki sıcaklık ve gerilim dağılımı sonlu elemanlar yöntemini kullanan ticari yazılımı olan Ansys paket programı kullanılarak, üç boyutlu olarak modellenmiştir. Modele 100N’luk yük ve sırasıyla 45o C ve 10o C sıcaklık uygulanarak implant protezinde meydana gelen değişimler incelenmiştir. Sıcaklık giriş koşulu, en yüksek sıcaklık (45o C) için ocaktan yeni alınmış yiyecek/içecek ve en düşük sıcaklık (10o C) için ise buzdolabından yeni çıkarılmış içecek sıcaklığı olarak kabul edilmiştir. Yapılan analizler (Fluid Flow) sonucunda 45o C ve 10o C sıcaklıkta implant protezinin diş köküne ısıyı iletmediği görülmüştür. 100N ’luk yük altında ise von Mises gerilim dağılımı ve toplam deformasyon analiz sonucunda, çekme ve basma dayanımının iyi olduğu (48.17 MPa), uygulanan yükün büyük bir kısmının ise suni diş kronu tarafından karşılandığı belirlenmiştir. Diş geometrisinden yapısından dolayı uygulanan çiğneme kuvveti, tüm eksenlerde homojen olmayan gerilme dağılımına sebep olmaktadır. Bu durum biyouyumluluğun yanında mekanik uyumluluğunda büyük önem arz ettiğini ortaya koymaktadır. Suni diş kronu ve diş kökün de sıklıkla kullanılan titanyum alaşımları (Ti-6Al-4V) koruyucu oksit tabaka oluşturmasıyla birlikte kemik yapısında da farklılaşmaya sebebiyet vermektedir. Özellikle osteoporoz ve menopoz dönemlerinde kemik hacminde oluşan kayıplar ve kemik erimesi hastalıkları da göz önüne alındığında, implant-kemik arayüzünde sorun oluşabileceği muhtemeldir.
- MakaleAçık Erişim2023Eksenel Yüke Maruz Çelik Boru ve Kutu T-birleşimlerinin Yangın sonrası Davranışı
Ozyurt, Emre
Bu çalışma, boru ve kutu profillerden oluşmuş kafes sistem T-birleşimlerinin eksenel yük altında yangın sonrası davranışlarını sonlu elemanlar yöntemi kullanarak incelemeyi amaçlamaktadır. Bunu için farklı geometrik özelliklere sahip T-birleşimler sonlu elemanlar programı kullanılarak modellenildi. Öncelikle ısı transfer analizi yapılarak, oluşturulan sayısal modeller ISO 834 yangın eğrisine bağlı olarak ısıtıldı ve sonra soğutuldu. Yangın sonrası artık gerilmelere ve deformasyonlara maruz kalmış birleşimlere, maksimum dayanıma ulaşıncaya kadar örgü elemanı ucundan eksenel yük uygulanıldı. Tüm birleşimlerde göçme sınır durumu başlık elemanı cidarında plastikleşme olarak tespit edildi. Yangın öncesi ve sonrası birleşimlerin dayanımları karşılaştırıldı. Sayısal sonuçlardan elde edilinen bilgilere göre yangın sonrası tübüler T-birleşimlerin dayanımları %23,5 ’a kadar düşmektedir. Ayrıca, birleşimler üzerindeki sıcaklık dağılımları, örgü-başlık eleman oranlarına ve başlık elemanının et kalınlıklarına bağlı olarak değişmektedir. Yangın sonrasında oluşan artık gerilme ve deformasyonlar boru ve kutu T-birleşimlerin dayanımlarına önemli derecede etki etmektedir.
- MakaleYalnız künye2022Investigation of usability of building rubble as road underfill
Külekçi, Gökhan; Osman Yilmaz, Ali
For resources to be used efficiently, the structures built on the earth must be long-lasting. The longevity of the roads built with a length of millions of kilometers per year is determined by the nature of the filling material, traffic, equivalent axle load, climatic effects, material fatigue, and layer thicknesses used. The fact that filling material complies with the standards and is easily available will ensure that the road construction works are both economical and long-lasting. Many building rubbles are formed from the buildings that have completed their lives in the urban transformation process. Storage and disposal of this building's rubble are very difficult. To eliminate these difficulties, the usage areas of the rubble should be increased. In this study, some mechanical experiments were carried out on the building rubble obtained from the Black Sea region, and these were interpreted. Grain density, freeze-thaw tests, Micro-Deval, and Determination of Fragmentation Resistance, tests were carried out according to TSE and ASTM standards of aggregates obtained from building rubble. The results obtained from the experiments were compared with the technical specifications of the General Directorate of Highways. It has been revealed that the analyzed aggregate can be used as road fill in highways.
- MakaleAçık Erişim2022Correlation of Mechanical and Tribological Properties of Zn-40Al-2Cu-2Si Alloy
Hekimoğlu, Ali Paşa; Savaşkan, Temel; Azakli, Zeki
An attempt was made to correlate mechanical (hardness and ultimate tensile strength) and tribological properties (friction coefficient, working temperature, wear volume and average surface roughness) of Zn-40Al-2Cu-2Si alloy which was prepared by permanent mold casting. The tribological properties of the alloy were determined using a block-on-cylinder type wear test machine. The relationships between the mechanical and tribological properties of the alloy determined by linear regression analysis were observed to be expressed by linear or straight-line equations. The correlation coefficients of these relationships were found to be between 0.94 and 0.99. These linear equations indicate that the friction coefficient and the wear volume of this alloy can be calculated in terms of either its hardness or tensile strength under the given working conditions. These linear relationships also showed that as the hardness and the tensile strength of the alloy increase the friction coefficient, working temperature, and wear volume of it decrease but its average surface roughness increases. These observations were explained in terms of the microstructure and mechanical properties of the alloy, adhesion theory of friction and the Archard wear law. The equations obtained by this correlation can also be used for the selection of Zn-40Al-based alloys for bearing applications.
- MakaleAçık Erişim2021⁶⁰Co Radyoaktif Nokta Kaynaği ile Uçucu Külün Gama Radyasyon Koruma Özellikleri
Külekçi, Gökhan
Gelişmekte olan beton teknolojisi sayesinde hafif beton ve uçucu kül betonla ilgili birçok alanda kullanılabilmektedir. Dünyanın güncel sorunlarından olan radyasyondan, korunmak için birçok araştırmacı uçucu külü kullanmış fakat çok az sayıda araştırmacı hafif beton üzerinde çalışmıştır. Radyasyonun etkilerinden korunmak için araştırmacılar ağır beton ve ağır agregalar kullanılarak gama ışını soğurma miktarlarını incelenmiştir. Bu çalışmada c sınıfı uçucu kül, çimento yerine %30-50-100 dozajlarında kullanılarak 3 farklı hafif beton hazırlanmıştır. 50*50*50 mm boyutlarında hazırlanan kompozit bloklar üzerinde yoğunluk ve basınç dayanımı deneyleri yapılmış, doğrusal zayıflama katsayısı (cm-1), kütle zayıflama katsayısı (MAC) ve onuncu katman değeri (TVL) (cm) gibi radyasyon etkileşim parametreleri ölçülmüştür. Radyasyon etkileşim parametreleri HP Ge gama dedektörü kullanılarak elde edilmiştir. Radyasyon ölçümleri için 1173 keV (⁶⁰Co) ve 1332 keV (⁶⁰Co) olarak 2 farklı foton enerjisi kullanılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda uçucu kül içeriği arttıkça basınç dayanımının azaldığı, hazırlanan kompozitlerinden %100 uçucu kül içeren örneklerin basınç dayanımının en az olduğu, uçucu kül miktarı düştükçe yoğunluğun arttığı belirlenmiştir. Hazırlanan kompozitlerde enerji seviyeleri arttıkça doğrusal zayıflama katsayısı arttığı görülmüştür. Bu çalışma sayesinde birçok alanda kullanılan uçucu küllerin radyasyon kalkanı olarak kullanılabileceği ortaya konmuştur. Ayrıca bu çalışma ile radyasyon kalkanı üretiminde, ağır agrega kullanılmaması ve hafif beton üretilmesi nedeni ile kalkan üretim maliyeti önemli derecede düşecektir
AtıfTR Dizin3İncele - MakaleYalnız künye2016Crn kaplanan saf titanyumun yapısal ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Çelik, İlhan
Temas halinde çalışan makine elemanlarının bulunduğu uygulamalarda veya korozif ortamlarda kullanılan mühendislik malzemelerinin kullanım ömürlerini uzatmak için genellikle yüzey kaplama yöntemlerinden yararlanılmaktadır. Bu kaplama yöntemlerinin en önemlilerinden bir tanesi PVD kaplama işlemidir. PVD kaplama, birçok mühendislik uygulamalarında kullanılan makine elemanlarının yüzey özelliklerini iyileştirmek için yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, sahip olduğu mükemmel korozyon direnci, yüksek dayanım/ağırlık oranı ve biyouyumluluk gibi üstün özelliklerine karşın zayıf aşınma direnci nedeniyle kullanım alanları kısıtlanmakta olan saf titanyumun (Kalite 2) yüzeyine PVD yöntemi kullanılarak CrN kaplanmıştır. Kaplanmış ve kaplanmamış numunelerin aşınma davranışları tribolojik uygulamalar için incelenmiştir. CrN kaplanmış numunelerin yüzey morfolojisi ve mikroyapısı XRD ve SEM cihazları yardımıyla incelenmiştir. Aşınma deneyleri pin-on-disk cihazında yapılmıştır. Çalışma sonucunda, CrN kaplanmış numunelerin kaplanmamış numunelere göre daha yüksek yüzey sertliğine ve daha iyi aşınma direncine sahip olduğu görülmüştür